주요 연구 성과

주요 연구 성과

  • ACAI 연구실 김민준 박사과정과 최지환 교수, 객체 탐지 기반 심우주 통신 신호 획득 기술 연구
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  • 2026-08-13 17:25:49|
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심우주 통신에서 신호 획득은 원하는 신호의 검출과 주파수·위상·타이밍의 초기 동기화를 포함하는 과정으로, 이후의 복조와 채널 복호, 데이터 전송의 성패를 좌우하는 핵심 단계이다. 그러나 극심한 경로 손실로 인한 극저 신호 대 잡음비(SNR), 큰 도플러 천이와 시변 주파수 드리프트로 인해 심우주 환경에서의 신호 획득은 매우 어렵다. 기존의 고속 푸리에 변환 (FFT) 및 단시간 푸리에 변환 (STFT) 기반 획득 기법은 1차원 피크 탐색에 의존하기 때문에, 심우주 텔레메트리에 널리 사용되는 펄스 부호 변조/위상 편이 변조/위상 변조 (PCM/PSK/PM) 신호의 구조적인 스펙트럼으로 인해 잘못된 피크를 선택할 수 있다는 한계가 있다.
 
최근 항공우주공학과 김민준 박사과정 학생 (제1저자)과 최지환 교수 (교신저자)는 초기 도플러 획득 문제를 시간-주파수 영상 탐지 문제로 재정식화한 객체 탐지 기반 신호 획득 기법 (Object Detection-based Acquisition Technique, ODAT)을 제안하였다. 제안 기법은 수신 신호의 시간-주파수 영상에 딥러닝 기반 객체 탐지를 적용하여 신호 검출과 도플러 추정을 동시에 수행하며, 탐지된 경계 상자의 기하 정보로부터 도플러 주파수를 직접 추정한다. 국제 표준 (CCSDS) 권고안에 부합하는 심우주 텔레메트리 환경에서의 시뮬레이션 결과, ODAT는 동일한 오경보 확률 조건에서 기존 기법 대비 일관되게 높은 획득 확률을 달성하였으며, 넓은 도플러·심볼률·SNR 조건에서 시나리오별 재조정 없이 강인한 성능을 유지함을 확인하였다. 해당 연구 결과는 항공우주 분야 최상위 국제 학술지인 ‘IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems’ (IF 7.0)에 6월 24일 게재되었다.
 
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